電廠循環冷卻水排熱量巨大緣于熱力發電廠生產效率低下。一般大型火電廠實際熱效率僅為40%, 核電不及35%, 60%以上熱量排到環境( 主要是冷卻水帶走) 。對1000MW火電汽輪機組而言, 循環冷卻水量約35～45m3 /s、排水溫升( 即超過環境水域的溫度) 8～13℃( 視季節而變) , 該溫升所賦存的熱量約1.2×106～1.9×106kJ/s; 按年運行5000h 計, 其熱量折合標準煤約70～114 萬t/a。排水溫度: 冬季20～35℃; 夏季25～45℃( 視電廠所處地區而異) 。核電機組循環水量是火電機組的1.2～1.5 倍, 棄熱量會更多。2005 年全國火電裝機總量約3.9 億kW , 按非供熱機組容量占火電總容量86%匡算, 相當全年約有3.4 億tce 的能量白白扔到環境中。

 

  循環冷卻水余熱對生態環境及電廠自身的負面熱影響一般來說, 人們對電廠環境影響的認識, 多注意其火電廠排煙對大氣環境的污染, 即隨煙氣向大氣中排放的大量二氧化硫、煙塵和氮氧化物等污染物, 對大氣環境造成嚴重污染; 核電廠的低放射性污水排放對水環境的污染等等問題。因此, 在電廠環境污染治理中一貫十分注重電廠煙氣的除塵、脫硫, 燃煤的潔凈處理, 以及嚴格控制核素的排污標準, 對循環冷卻水所含巨大熱量棄置于環境可能帶來的負面熱影響, 甚至熱污染的危害卻容易視而不見。火、核電廠循環冷卻水對環境的熱影響隨循環冷卻水的冷卻形式而有不同。對冷卻塔而言, 出塔的熱流攜帶大量熱量和微小水滴進入大氣環境, 會使當地空氣溫度、濕度升高。電廠長期運行, 失散的熱量和水滴會對局部小氣候的溫、濕度產生影響。對水面冷卻而言, 溫排水使局部水域溫度升高。對水質產生影響: 主要表現在水溫、溶解氧等指標的變化; 對水生生物產生影響: 主要表現在惡化其生存條件; 對水域富營養化程度產生影響: 主要表現在水溫升高可能加劇水中富營養化藻種的生長( 如太湖、滇池藍藻危害正是水溫升高所至) 、溶解氧下降。此外, 大量研究表明:熱污染不僅傷害水生生物, 而且降低水的密度和粘度, 并能加速水體中粒狀物沉降速率, 進而影響河流中懸浮物沉降速率及河流攜帶淤泥的能力, 在一定程度上, 河流水體的增溫, 也或多或少影響兩岸的植被, 故應引起高度關注。溫排水對水域生態環境的影響雖然多系潛在的、累積的, 似乎還不及一般常說的化學物質的水污染危害大。但應看到, 熱污染的危害更多和更主要的是從根本上、整體上改變水體理化特性, 進而嚴重影響水生態系統的結構和功能。溫排水廢熱對水環境的影響較大時, 可造成嚴重的熱污染。例如, 美國佛羅里達州的比斯坎灣, 一座核電站排放的溫排水使附近水域水溫增加了8℃, 造成1.5km 海域內水生物消失。除對生態環境的負面影響外, 循環冷卻水的溫排水對電廠自身的負面影響也不可輕視。近年來火、核電廠建設規模、數量突飛猛進。電廠建設周期縮短、容量加大、密集度增高, 同一大水域中共存數座大型電廠的現象已不鮮見, 局部水域內蓄熱量隨之增大, 水域本底水溫可能升高。對于已投運電廠, 夏季遇到極端氣候情況時, 汽機或熱效下降、或排汽缸真空降到規定值時, 機組不得不減負荷運行;另外, 國家對水域水質標準中關于熱排污的規定將逐漸嚴格起來, 有些電廠為使排水溫度不致違反規定, 在直流循環冷卻的基 礎上, 不惜再動用冷卻塔, 使冷卻水先流經冷卻塔再排至廠外自然水域。

 

  近20 余a 來火電裝機容量高速發展, 容量如此迅速地增長, 其排放的廢熱量亦將隨之猛增, 必定對環境產生累積的、持久的負面影響。伴隨電力的發展, 溫排水的熱影響已越來越成為不可忽視的環境問題。

 

  建筑節能在我國節能減排全局中占有重要地位，而北方城鎮供熱在我國建筑能耗中所占的比例最大(約占40％)，因此供熱節能是我國節能工作的重中之重。

 

  在北方城鎮的主要供暖方式中，熱電聯產因單位供暖煤耗遠低于區域鍋爐和各類分散供暖方式(分戶燃氣供暖和電熱供暖)，是目前公認的能源轉換效率最高的熱源形式。

 

  隨著城市規模的迅猛擴張，我國很多地方出現了集中熱源不足的問題，因供熱造成的城市環境與經濟承載力問題也日益凸現。然而，大容量、高參數供熱機組所產生的大量低壓缸排汽余熱目前基本上沒有得到利用，而是通過循環冷卻水系統排放到了環境中。這部分低品位余熱能量巨大，以北京市為例，6個主力熱電廠的總供熱能力約為4?128?MW，排放的循環水余熱量約為1?240?MW，如能將這部分余熱回收用于供熱，現有電廠的供熱能力可提高30％。?

 

  電廠循環水余熱利用存在的問題是循環水的溫度通常比較低(冬季約為0～35℃)，達不到直接供熱的品位要求，需設法適當提高溫度，可采用的方法有2個：一是降低排汽缸真空，提高乏汽溫度，即通常所說的汽輪機組低真空運行；二是以電廠循環水為低位熱源，采用熱泵技術吸取其中余熱實現供熱。?

 

  汽輪機低真空運行供熱技術在理論上可以實現很高的能效，國內外都有很多成功的研究成果和運行經驗。但傳統的低真空運行技術因發電功率受用戶熱負荷的制約，需對汽輪機結構做出相應的改造，因而不適合應用于大容量、高參數的供熱機組。?

 

  熱泵技術方面，有專家從提高系統熱力學完善性的角度出發，對利用低品位(低于40℃)余熱的熱電聯產供熱新模式進行了理論分析，提出了“以30℃左右的常溫電廠循環水通往用戶，用熱泵就地吸收其熱量送往用戶，被冷卻后的熱網水再回凝汽器作循環冷卻水使用”的設想。此后，業內開始關注這種新型的熱電聯供模式，并從技術性、經濟性和節能環保等不同方面進行了討論喁?電廠循環水余熱供熱技術現狀。